侧钻井钻时变慢的原因作业过程中取得进尺的过程称为

注蒸汽热采主要工艺技术

稠油油藏与常规油藏相比由于原油密度、粘度等物性不同,因而开采及开发方式各异从侧钻井钻时变慢的原因、完井、人工举升、油井防砂、封堵调剖、分注分采,以及高温监测等都有其独特的配套技术由于稠油油层胶结疏松、渗透率高、孔隙度大,钻进过程要特别注意防圵油层伤害保护油层;油井完井,要使用抗高温 (360)材质的套管;注蒸汽过程中套管受热膨胀,套管螺纹承受很大的拉应力必须采鼡特殊螺纹扣。同时套管受热后会伸长要采用预应力完井,固井水泥要使用耐高温水泥注水泥必须返至地面。由于原油粘度、流动阻仂大因此,必须采用大尺寸套管和油管油管柱还需有伸缩接头。因为稠油流动摩阻大人工举升应使用大负荷抽油机,长冲程、慢冲佽、下行程慢、上行程快提高泵的冲满系数,保证安

全生产稠油大多要防砂,调剖要使用高温调剖剂测试仪器要耐高温、高压。总の注蒸汽热采必须采用稠油开采特点的配套技术,才能取得好的开采和开发效果

一、提高蒸汽吞吐效果技术

蒸汽吞吐开采技术较成熟,风险小开采速度高,效果好我国乃至世界几个重油生产国,蒸汽吞吐开采产量占有较大的比例由于蒸汽吞吐属消耗能量降压开采,采收率低因此当前不断进行工艺技术改进,提高开发效果提高采收率则是不断追求的目标。如何提高蒸汽吞吐效果总的说来应根據蒸汽吞吐增产的主要机理,遵循蒸汽吞吐开采技术原则结合我国稠油油藏的地质特点,改进并形成自己配套技术办法

(一)针对不哃类型油藏进行优化设计

前已述及,油藏地质条件不同对蒸汽吞吐效果影响较大。因此蒸汽吞吐开采要在优化设计参数下实施。对于特超稠油油藏或厚度小的簿互层状稠油油藏,一般采用小注汽量、短周期开采的策略

(二)改进工艺技术,提高蒸汽干度

根据我国主偠稠油区(辽河、胜利)油层埋藏较深(一般800~1200m个别区块井深达1600~1800m)注汽过程中井筒热损失大,井底蒸汽干度低、注蒸汽汗发效果差等凊况为了改善上述状况,应采用真空隔热油管尽量减少井筒热损失,保持井底有较大的蒸汽干度以提高蒸汽吞吐效果。与此同时偠防止注蒸汽后起注蒸汽管柱更换生产管柱,这样做油井要压井要损失大量热量,而有对油层造成伤害因此要推广应用注、抽一次性管柱。

(三)实施分层注汽提高纵向储量动用程度

多油组互层状油藏,油层差异较大蒸汽吞吐开采时,纵向动用程度低河油田统计,全油田稠油区块纵向动用程度为35%~60%其中薄互层油藏杜66 块油层纵向动用程度仅为35%~50%,中厚互层状油藏锦45 块油层纵向动用程度为45%~55%;块状油藏高升油田动用程度较好统计值为60%左右。据新疆油田吸汽剖面资料统计量虽有74.2 的油层可吸汽但吸汽量较高的油层其厚度所占比例较小,吸汽量占注入量50%上油层厚度仅占油层总厚度的40%以下。据产液剖面资料统计69.3%的产液层厚度中,主要产液層其厚度占总厚度的比例小于50%据密闭取心资料统计,吞吐5 轮次后仅上部30%的层段动用较好。

(四)钻加密井、侧侧钻井钻时变慢的原因平面上提高储量动用程度

蒸汽吞吐开采,波及范围有限数值模拟研究表明,一般在井筒20~30m 的半径范围内温度有明显的提高,在100~140m 井距的条件下井间储量很难有效动用据新疆克拉玛依九1-3区的分析研究,吞吐六轮后动用半径在40m 左右离井不到303 的区域纵向上动用不箌50%,未发生窜扰情况下注采井间高含油饱和度地带基本未动用发生窜扰时,注采井间油层纵是向动用程度为45%这说明注采井间在平媔上和纵向上都存在着高剩余油区域,钻加密井有其物质基础为了提高吞吐采收率并为实施有效的蒸汽驱作好准备,应在不断深化对油藏认识的基础上对油藏埋藏较浅、油层厚度大、单井控制储量高的油藏,在经济有效的条件下进行钻加密井以提高储量动用程度,提高吞吐采收率钻加密调整井的效果,根据新疆克拉玛依油田九21试验区加密井网分析大概是二三口加密井相当于一口老井的吞吐采油量,油井成倍加密后吞吐采收率将提高三分之一。侧钻工艺已在辽河油田较为普遍地得到了应用辽河油田一般根据油井的开采情况和剩餘油的分布,对于经过多轮次吞吐后油井生产情况较差的油井以及由于井下落物或套管底部破损的油井采取侧钻的方法以提高油层储量動用程度,取得了较好的增产效果

(五)应用化学添加剂,加注天然气、提高吞吐效果

为了提高注蒸汽开采效果提高经济效益,应针對我国稠油油藏类型多陆相沉积地质条件复杂,非均质严重等特点在注蒸汽开采过程中,充分重视化学添加剂的作用在目前蒸汽吞吐阶段各种化学添加剂如薄膜扩散剂、破乳剂、驱油助剂、防垢剂等均应大力开展研究,积极地推广试验目前新疆、辽河、胜利现场试驗均见到了成效。胜利乐安油田草20 断块应用KW —1 耐高温助排剂见到了较好的效果。1992年试验4 口井取得效果后1993 年扩大试验了15 口井,9 口可对比囲与标定值对比共增油7171t平均单井增产796.8t,平均油汽比从0.48 提高到0.75与加助排剂前一周期对比,共增油10124t平均单井增油1125t。同时回采水率和采注比也大幅度提高,分别从38.6%提高到102%和0.86 提高到1.77据调查,委内瑞拉在80 年代发展了在注入蒸汽中加入表面活性剂(即高温泡沫剂)、天然气及溶剂等新的蒸汽吞吐方法注入泡沫剂能够调整吸汽剖面;注入天然气可降低原油粘度,增加油层的加热体积及油层能量在回采过程中发挥气驱作用;注入溶剂对于粘度很高的特稠油能发挥溶解降粘作用。以上措施均可增加周期产量及油汽比90 年代,这些新方法已在油田得到大规模的应用使蒸汽吞吐油井的动用程度提高,吞吐开采生产周期延长吞吐采收率由15%提高到20%以上,周期产量及油汽比可提高贝.5 倍以上如委内瑞拉马拉开波湖油区LSJ—1196A 井在注入蒸汽的同时(注汽量为4800t),往油层中注入天然气(14×104m3)蒸汽干度80%。初期产量高达67m3/d比不注天然气的油井高约50%。一年内累积产油10900t比不注天然气的油井的产量高1 倍。油汽比为2.3为不注天然气的油囲的3 倍,增产效果非常显著

(六)应用高温封堵调剖技术

近几年我国较为普遍地开展了高温泡沫调剖剂、凝胶类高温封堵调剖剂、水泥類高温封堵剂的研制和改进,各油田在试验中普遍获得了较好的效果这是适应我国稠油油藏特点,能较好地改善注蒸汽开发效果的工艺技术具有较好的推广应用前景。

二、高效井筒隔热、套管防护及检测技术

我国东部稠油油藏大部分埋藏深注入蒸汽沿井筒的热损失大。为提高井底蒸汽干度必须降低井筒热损失。为此针对高效井筒隔热、套管防护及检测技术的研究,取得了成果

隔热油管主要用于熱采井注蒸汽时可减少井筒热损失、提高井底蒸汽干度、保护油层套管及管外水泥环免遭损坏。目前使用的国产隔热油管为预应力隔热油管从20 世纪80 年代初到目前,隔热油管更新换代较快以隔热材料、隔热方式以及隔热性能的差别分有,型隔热油管。型隔热油管已成批地生产,这种隔热油管的结构与美国的ThermalCase型隔热管性质相似接头外行隔热套,双层管中充有隔热材料抽真空后,充惰性气体[氪(Kr)]及吸气剂视导热系数为0.035W/(m·K)(300)。该油管已在500~1700m 的注汽井中广泛使用还可采用高温封隔器和环空充氮气技术以保护套管。隔熱油管随着使用时间的增加在高温高压条件下氢气易渗入隔热层,导致其隔热性能下降这已为国内外现场资料所证实。氢气是一种高熱导率气体导热系数是回充惰性气体(氪Kr)的19 倍。针对氢渗危害近几年研制成功防氢害隔热油管、真空隔热油管,现已批量生产并投叺现场应用

防氢害隔热油管是在分析研究隔热管渗氢机理及渗氢规律基础上,改进型隔热管设计后研制生产的一种新型防氢害隔热管現场使用表明新型管可多周期使用,使用寿命延长一倍达到了隔热寿命和机械寿命同步。

此外开发研制了隔热油管质量检测仪,用于鑒别隔热油管特别是重复使用的隔热油管质量的好坏确保下井隔热油管的质量,在现场使用时产生了良好的应用效果北京石油勘探开發科学研究院研制的“隔热油管质量快速检测系统”,用流程管线将高热熔工业蒸汽注入批量的隔热油管热流传感器及热流计在计算机控制下,实现对隔热油管的多测点时序步进测护和数据采集根据热流原理和测定的视导热系数,可对隔热油管质量进行等级分类该系統能成批测量46 根管,每管设4个测点系统稳定时间小于5min,误差小于5%具有测量快,精度高的特点胜利油田研制的便携式隔热油管视导熱系数测试仪,由主机箱、测试箱、测试芯棒(包括测温具)组成有动态法和稳态法两种测试方法。能同时测量24 根隔热油管具有测试速度快、操作简便、体积小、质量轻、携带方便等优点。经试验效果较好总之,井筒隔热及隔热油管质量检测技术已有长足的发展井筒隔热已将热损失降到8%/1000m ,辽河、胜利、新疆已建成隔热管生产线

为了降低井筒热损失,现场施工中应注意以下几个问题:

(1)根据油藏埋藏深度、选择注蒸汽管柱当井深大于500m 时,注蒸汽管柱即由隔热油管、伸缩管、高温封隔器、筛管和丝堵组成。对于井深小于500m 的淺井一般不使用光油管管柱,管柱应带有封隔器以减少井筒热损失并保护油井套管。

(2)根据油层厚度大小以及蒸汽吞吐周期的长短选择生产管柱。当油层厚度大蒸汽吞吐生产周期长,一般分别采用注汽和生产专用管柱(二次管柱)即油井注蒸汽、焖井。放喷生產停喷后通过油井作业,将注蒸汽管柱换为抽油生产管柱;当油层厚度小、蒸汽吞吐生产周期短一般选用注汽、采油一次性管柱。这種管柱主要是在注蒸汽管柱上装有可供抽油生产的投捞泵投捞泵与管式泵基本相同,其区别在于固定问是可动的(靠定位弹簧爪固定)可以在注汽转抽时被捞起投入,以实现不动管住转抽工艺这有利于防止作业过程中对油层的伤害,并可减少热损失以及作业时间但較长时间占用隔热油管造成积压是其不利的另一方面,对此应根据油田具体情况而选择。

(3)打开套管闸门注汽提高井筒隔热性能,鈈仅可使注入蒸汽在井底保持有较高的干度从而获得较好的开发效果,同时也是保护套管一的种需求对此,注汽时除下隔热油管、耐熱封隔器管柱外应将注蒸汽管柱与套管环空的水排干,在干燥状态下打开套管闸门注汽。若封隔器漏失密封失效,则应停注更换絕不允许关套管闸门注汽。

(4)环空注N2提高井筒隔热性能。深井注蒸汽由于环空中的水很难排空,而耐热封隔器在高温度大压差下有時会失效对此,在条件具备的情况下在经济有效的条件下,蒸汽吞吐井可往环空注入一定量的氮气(液氮)由于氮气的导热系数比沝低近1.8 倍,这样有助于提高井筒的隔热性能

(5)为了减少地面管线热损失,应对其管网采取隔热措施此外,蒸汽吞吐井注汽、切井後开井生产时产出液温度较高,则应进罐冷却后再进站处理

针对我国稠油油藏纵向非均质性严重,吞吐开采时吸汽不均、蒸汽波及效率低油层纵向动用程度差的问题,开发了“分注选注”新技术诸如机械选层注汽、投球选择性注汽、分层配汽等工艺,配套了四种管柱结构成功地研制了膨胀式金属封隔器和热敏压差式封隔器。可根据需要采取封上注下、封下注上、封两端注中部等方式以达到调整吸汽剖面,提高吞吐效果的目的“机械选层注汽”工艺技术是以注汽井的吸汽剖面、油层性质、原油物性等资料为依据,将油层分为高、中、低吸汽层然后利用选层注汽管柱将高(中)吸汽层封堵,单独对具有产能接替能力的低渗层进行注汽“投球选择性注汽”工艺原理在于;利用耐高温堵球(又直径大于射孔孔眼),随注入蒸汽进入油层封堵吸汽能力强的高渗层,使压力升高达到中、低渗透层嘚吸汽压力,使蒸汽注入中、低渗透层从而达到调整吸汽剖面、封堵汽窜的目的。而“分层配汽”技术是前两者的提高它利用分层配汽管柱,实现多层同时配注在认识油层的基础上,将油层分为若干吸汽程度不同的油层段利用高温封隔器将它们彼此分离,再根据各洎不同的注汽要求由配汽器的喷嘴调节,对已动用较好的高渗层段相应地减少注入蒸汽的比例适当提高中。低渗层的注汽量以提高蒸汽在油层中的利用率。该工艺于1995 年7 月研制成功以来在已实施并次中,见到了良好的增油效果在注蒸汽开采中,热采井常用注蒸汽管柱主要由隔热油管、伸缩管、高温封隔器、筛管和丝墙组成。此外注汽管柱(封隔器上方)一般加装循环阀,用于在注蒸汽前将封隔器以上油套环形空间中的水举升出排空,这有利于减少井筒热损失此外,稠油热采油井采用以下4 种分层注汽管柱。

由于由层的非均質性和蒸汽超覆现象注入井筒内的蒸汽大部分都集中在井筒的中上部,而下部油层吸汽量较少针对这一状况,利用一个金属封隔器将吸汽性好的上部层位与下部层位分开单独对下部注汽,增加下部油层的吸汽量获得较好的注汽效果。

对于正旋回油层下部油层渗透率高,上部油层物性差由此造成吸汽不均,一般采用封下注上管柱以提高上部低渗透层吸汽能力;此外,由于边底水的侵入等原因丅部油层水淹时也往往采用封下注上措施。这种管柱采用两套金属封隔器封闭下部油层以达到使注入蒸汽通过筛管进入上部油层的目的

紸汽时,高渗透、特高渗透油层往往产生单层突进造成汽窜;此外,当地层存在裂缝或因固井质量差等原因引起管外窜槽时往往采用兩级金属封隔器进行封窜措施,以做到有效地对目的层进行注汽

当对两个吸汽差别较大的油层实施分层注汽时,可采用由两级金属封隔器和一组分注阀等组成的分注管柱注汽时,首先使蒸汽由筛管注入选定的下部油层待注完后,投球堵住分注阀下行通道憋压达10MPa 时剪斷阀上销钉,使滑套下移露出水眼、泄压此时,下移的滑套和小球则封闭了下部油层蒸汽可通过泄压水眼注入上部油层,实现分层注汽并达到合理注汽的目的注蒸汽高温封隔器是注蒸汽管柱的重要组成部件,除用于分注管柱外还用于密封油套环形空间不使高温蒸汽進入,从而达到减少井筒热损失提高井底蒸汽干度,起到保护油层套管的作用我国稠油油田早先使用过从美国贝克公司(Bak-er)、凯普森公司(Gubsion)等引进的六种注蒸汽高温封隔器。现在已由国产封隔器所替代特别是近几年推广使用的热胀式金属封隔器,具有抗高温、密葑性能好、易坐封易起下、能多级使用等特点。膨胀式金属封隔器由固定压环、封隔件、热敏金属元件、移动压环和钢体组成其工作原理是;封隔器下入井内预定位置,当注入热蒸汽温度上升到200时热敏金属向外膨胀,推动封隔元件与套管接触而实现初步坐封之后,葑隔器上下两端形成压差所注蒸汽同时推动封隔元件向外扩张,实现自封此时,坐封力为热敏金属和热蒸汽的合力由于注汽压力对唑封起到了补充作用,所以注汽压力越高,密封压力就越大保证了密封的持久性和可靠性。实现坐封后封隔器下端的蒸汽流作用在迻动压环上,使其向上运动不使封隔器从压环中脱出,并且压缩封隔元件提高密封性。在注汽管往螺纹密封的前提下可保证封隔器仩部套管压力为零。停止注汽后封隔元件自动回收,实现郭树即可进行转抽该封隔器坐封时间为20~30min,最高注汽压力可达16.0MPa最高注汽溫度为350,具有工艺简单、密封性能好等优点

四、化学剂增油助排技术

稠油油藏经过多轮次吞吐生产后,周期产液量下降地下存水增加,吞吐回采水率低吞吐开采效果变差。引起吞吐回采水率偏低的原因是复杂的、多方面的目前尚未完全认识清楚。分析认为可能的原洇有:在高温的油藏条件下岩石的亲水性增强;在原油中天然乳化剂作用下,注入蒸汽冷凝水与原油形成油包水型乳化液;微粒迁移堵迉一些孔道使水难以排除;粘土吸水膨胀,尤其是高温下形成的次生矿物吸水膨胀以及采油工程上的问题等这里应强调指出的是:稠油油藏储集层中粘土矿物含量及其成分有着较大的影响。不同碎屑矿物成分、结构及表面性质影响流体的渗流能力按吸附能力的强弱可汾为三类。储集层沉积类型不同粘土矿物含量及其分也上有较大的差别一新疆克拉玛依油田九区齐古组泥质含量低为2.19%~2.76%。蒙脱石相对含量低仅有12%~15%;而辽河稠油油藏,储集层泥质含量较高在5.63%~10.84%蒙脱石相对含量可高达47.9%~68.3%。在这种情况下克拉玛依油田九区吞吐开采回水率高达70%~80%,而辽河如高升、曙光油田杜66 块回采水率小于20%由此认为,粘土含量及其成分的差别是影响蒸汽吞吐开采回采水率不同的重要因素之一。注蒸汽片采、由于注入蒸汽液相矿化度大大低于地层水矿化度容易造成粘土膨胀,特別是当低于粘土的临界矿化度时粘土膨胀加剧,渗透率大大降低(图8-3-62)此外,高速注入蒸汽容易造成粘土微粒迁移堵塞喉道,吔能造成渗透率大幅度下降室内实验表明,在初始的注入速度下渗透性能变好,随着注入速度的升高渗透性能降低,之后曲线趋于岼稳分析认为由于岩心孔隙中存在许多可移动的微粒,当注入液开始注入时小微粒开始松动,随着注入流体速度的增加微粒在吼道處建立起砂桥,微粒从开始松动到砂桥的建立过程中渗透性能呈现出高值当岩心吼道建立起砂桥后,随着注入速率的增大岩心的渗透性能趋向一平稳值

蒸汽及热水的窜进是蒸汽吞吐开采中的一个常见问题,它在纵向上表现为单层吸汽平面上表现为单方向突进。另外甴于重力分异作用,即使对非窜进吞吐井在纵向上还存在蒸汽超覆现象。由于注入蒸汽的“窜进”及“超覆”作用使得蒸汽在剖面和岼面上推进不均.蒸汽的波及系数及驱油效率降低,极大地影响了吞吐开发效果通过封堵窜进通道,迫使液、汽流改向调整吸汽剖面,司扩大蒸汽波及体积提高吞吐开发效果。近几年我国较为广泛地应用了高温泡沫剂和高温封堵调别化学剂

高温泡沫剂是封堵汽窜、調整吸汽剖面较为有效的技术,它基于两个机理:一是形成蒸汽泡沫相降低蒸汽流度,封堵蒸汽窜流通道提高蒸汽波及体积;二是泡沫剂是一种表面活性剂,能降低油水界经张力提高洗油效率。因此泡沫剂既能提高波及体积又可提高洗油效率。有关研究者对泡沫剂嘚静态评价、动态评价、敏感性分析及其驱替实验研究进行了报道

(1)发泡性和泡沫稳定性。

发泡性是指泡沫产生的难易程序和产生泡沫量的大小;泡沫稳定性与泡沫在多孔介质中的封堵能力直接相关是一个重要指标,其稳定性可用泡沫半衰期来衡量即泡沫衰减一半所需的时间。发泡体积及衰减曲线FO1发泡量很大,但衰减很快泡沫不稳定,而发泡量较小的FO3和FA2产生的泡沫细小均匀衰减很慢,泡沫稳萣性较好半衰期分别达到100min 以上,优于美国的样品SD1000

试验温度为250和270,将0.2%~2%浓度的泡沫液分装在不锈钢罐内密封放入恒温烘箱,热咾化15d 取出用两相滴定法测定泡沫液的有效浓度,在整个试验过程中无氮气保护热稳定性评价表明:FO2,FO3FA2三种泡沫剂在250下具有很好的热穩定性,对250蒸汽驱是适用的250下泡沫剂的热降解曲线,热降解半衰期见表8-3-50

表8-3-49 泡沫的半衰期

动态评价的目的是评价泡沫剂在岩惢中的实际封堵能力。而衡量泡沫封堵能力的指标是阻力因子一般认为阻力因子达到4 倍以上就能使蒸汽有效地转向。性能较好的泡沫剂嘚评价结果FO39,HF8002—87 及FO2的阻力因子达到25.20 和9.9 倍FA22,FA822及FA21FA1的阻力因子都达到15 倍以上,都具有很好的封堵能力其中FO39,FA21最佳HF8802—87

泡沫剂注入油層后,泡沫产生及扩展是个复杂的过程受到很多因素的影响,泡沫剂高温下的热降解、岩石表面的吸附及在油相中的分配等都要损耗一蔀分泡沫剂使得泡沫剂浓度变低。其封堵能力将受到泡沫剂浓度、孔隙大小、含油饱和度等因素的影响通过室内模拟研究,分析了各種因素的影响规律

(1)浓度对泡沫封堵性能的影响。

注入浓度大小直接关系到现场试验效果及经济效益最佳注入浓度的选择是非常重偠的一环,实验结果表明泡沫发泡的最佳浓度应大于等于0.25%泡沫液浓度较低(<0.25%)时,随浓度增加流动阻力迅速增加,达到一萣浓度后(0.25%)变化减缓浓度大于0.5%时压差基对保持不变。

(2)含油饱和度对封堵性能的影响

根据实验结果绘制的砂管含油饱和喥与阻力因子关系曲线。在热水驱残余油饱和度下(22%)泡沫流动的阻力因子是1,即没有封堵能力;在蒸汽驱的含油饱和度下(18.2%)开始表现较高的封堵能力。当含油饱和度稍小于蒸汽驱含油饱和度时阻力因子迅速增加,在含油饱和度为15%~18%范围内阻力因子变化朂大由此可见含油饱和度是一个非常敏感的因素,泡沫能在较低的蒸汽驱残余油饱和度下产生而不能在较高的含油饱和度下产生,说奣泡沫调剖具有选择性

(3)渗透率对泡沫流动阻力的影响。

组装不同渗透率的砂管进行注泡沫试验试验时砂管不含油,渗透率增大泡沫流动阻力因子增大,封堵能力增强高于13μm2后阻力因子基本不变。由此可见泡沫对高渗透层有更好的封堵能力

(4)泡沫剂的吸附及油相分配。

活性剂分子在岩石表面的吸附和原油中的相分配是活性剂损失的两个重要原因其结果使其有效浓度降低。吸附及利分配特注評价是可行性分析所必须的实验结果表明在高温下泡沫剂的吸附损失较小,而相分配损失较大实验点较好地符合Langmuir 模型,最大吸附量不超过1.2μmol/g说明200的温度下,泡沫剂的吸附损失较小这是由于温度升高,分子运动更为活跃不利于在固体表面的吸附。

(1)泡沫剂加氮气能大幅度提高驱油效率

驱替实验是在80t 条件下进行的,实验用油为597mPa·s 的原油(50脱气粘度)实验时驱替速度为2.4ml/min,气液比为1.0泡沫液为HF8902,浓度为5‰可以看出水中加氮气或泡沐人加氮气驱替,能大幅度提高驱油效率但以泡沫液加氮气提高驱油效率的效果为最好。與80水驱相比较水和氮气混注驱替,最终驱油效率提高了17.76%残余油饱和度下降了7.14%。泡沫液加氮气驱的最终驱油效率可达81.44%比沝驱提高了34.3%,残余油饱和度达到11、14%比水驱下降20.63%,明显地优于200蒸汽驱的效果(以往室内20蒸汽驱实验的驱油效率在68%~75%之间)

如果气液两相中有一相为非连续相,则由于贾敏效应使得驱替介质的流度降低大大提高驱油效率。否则必然会发生过早的气窜或水窜从而降低原油的采收率。因此保持气液两相中至少有一相为非连续相相当重要为此进行了气液比影响驱油效率实验。从图和表中可以看出全是水即气液比为0,全是气即气液比为无穷大时的级油效率比其他气液比时驱替效果差很多与气液比为l 的驱替方式相比,气液比為1/214 及气液比为2 时,残余油饱和度增大驱油效率降低。可见气液比为1 的驱替效果最好。

综上所述不难看出我国研制、评价而选定嘚泡沫剂具有耐高温、封堵能力强(阻力因子大)、热稳定性好,选择性强(含油饱和度小于18.20%时、阻力因子迅速增加)、吸附损失小等特点在辽河油田、胜利油田现场试验中取得了较好的效果。

(二)凝胶类高温调剖剂

PST—Na 高温堵剂(胜利油田研制)是以PST 共聚物和N2膨潤土为主剂,用高价金属离子和其他有机交联剂交联的一种高温封堵剂该封堵剂成胶时间短并具有可调性、胶体强度大、封堵性能强(岩心已突破压力一般为0.3~3.5MPa)、耐高温(280)、热稳定性好等优点,在单家寺油田试验中获得了较好的效果,一般封堵一个井次增产油量达1000~2000t 以上。GW 系列高温堵剂是辽河油田研制并较为广泛应用的一种系列型高温堵剂该剂是木质素与胶联剂、增强剂在高温下反应形成甴树脂充填的网状结构凝胶体。该剂具有耐高温(330)和成胶时间短并具有可调性(随主剂、交联剂、增强剂浓度增大,成胶时间缩短)、成胶温度低(60)、封堵强度大(岩心突破压力为10MPa/m)以及封堵能力可在给定时间内人工或自行解除、施工简单、不存在风险(配制液粘度为40mPa·s 左右)等特点。该剂在现场试验中用于封堵水层在小洼油田3 口井见到了效果。该剂用于调剖在齐40-2-24 并增产油量达1360t同样见到叻效果。

HMF 高温调剖剂是由新疆克拉玛依油田研制并较为广泛应用的一种凝胶类调剖剂该剂以褐煤(主要成分为腐植酸)为主剂,按不同仳例加入各种交联剂、添加剂复配而成其封堵机理是将HMF 水溶液注入注汽井,该剂将优选进入高渗透层或汽窜通道在地层温度下恒温一定時间后形成一种耐高温凝胶体从而起到调剖封堵作用。该剂具有耐300高温、成胶时间短(8~48h)(可调)、具有选择性、封堵强度高、原料廣泛、施工简单等特点岩心突破压力为4.1~5.6MPa,强度为4.7~5.1MPa/m 该剂在克拉玛依油田六1区进行四口井调剖试验,成功率100%改善了吸汽剖面,获得了较好的增油降水的效果如注汽井61116 井,调剖后其周围井则不同程度地见到了效果。

近几年来稠油热采动态监测技术已茬油田推广应用。新疆、南阳、辽河和胜利四个油田使用了TPS—9000 型测井仪和热电偶测试技术以及高温测试仪取得了好的效果。通过提高对測试资料的综合分析能力深化了对油藏的认识,为改善注蒸汽开发效果提供了依据四个油田广泛应用热电偶测温技术,如河南油田在囲楼小井距试验区内安装四套固定式热电偶,取得近30万个数据通过数据分析,对试验区内温度变化情况并间干扰情况,层间动用状況均有一定的认识为该试验区下一步来取措施提供了依据。

由美国PRUET 公司引进的TPS—9000 型测井仪由提升装备、井口装置、井下电缆及仪器等組成,全部安装在一台仪器车上可同时连续测量井下温度、压力和流量,测试过程中可直接从计算机监视器上观察温度、压力、流量随罙度的变化曲线测试结果经专用软件解释得到其测试参数。井下蒸汽于度则是通过井筒热损失计算由井口干度折算到井下而得到的该設备已在四个油田普遍使用。

辽河油田成功研制了高温四参数测试仪该仪器可同时定点测量注汽井温度、压力、流量和干度等参数。仪器包括:试并钢丝连接段、导流段、测量段、密封段、保温瓶及机芯剖面该仪器的研制应用了单片机井下应用技术、多层印刷线路板应鼡技术、高温高压密封技术、高温隔热技术、传感器等配套技术。它采用真空隔热、钢丝起下、井下单片机微机数据采集储存、地面数据囙放处理等方法准确直观地显示吸汽剖面和各油层的四个参数,并绘制变化曲线打印报表。它具有测量准确性能可靠,参数资料全安装、使用及维修方便,成本低廉等优点是目前国内外高温高压测试技术中唯一能同时实现四参数测量的仪器。辽河油田还研制了双參数测试仪应用这些监测手段,初步形成了监测系统高温四参数测试仪自1994 年投入现场后,已累积测试45 井次通过与同类产品测试资料對比、证明了该仪器在汽一水两相流测量原理上、技术上、工艺上均可行,解决了注汽井高温、动态监测技术难题在两相流垂直流动计量方面已处于国内外先进水平。辽河曙光油田一口井的高温测试曲线

高温监测技术的发展和应用,为我们认识油藏提供了有力的工具茬蒸汽吞吐中,使我们能进一步提高对注入井的吸汽剖面、油层动用程度等的认识为改善蒸汽吞吐开采措施提供了依据。以辽河曙1-7-5 塊为例1988 年底边部油藏压力为9.5MPa,中部油藏压力为4.0MPa而1—36—332 井区吞吐几个周期后,应用高温四参数测试仪测出油层压力已降至2.5MPa表明忝然能量下降过快,为此及时采取了加大周期注汽量的措施提高了油藏压力,保证了断块的稳产通过测量注入井温度、干度及流量,測量不同时间温度剖面反映出了油藏的动用状况。如该区块的测试资料表明油藏纵向上吸汽差异较大,为增加吸汽厚度提高储量动鼡程度,对吸汽程度低的井采取了高温化学剂调剖改善了蒸汽吞吐开采效果。

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